劉 甫

廣州市第二市政工程有限公司 廣東 廣州 510000

土層結(jié)構(gòu)、沉降結(jié)構(gòu)以及施工設(shè)計等內(nèi)容為路橋沉降段施工中的關(guān)鍵內(nèi)容，在實(shí)際施工過程中，上述工序經(jīng)常會出現(xiàn)一些施工細(xì)節(jié)層面的問題，對沉降段路基路面施工質(zhì)量產(chǎn)生不利影響?，F(xiàn)階段，針對此類問題的施工技術(shù)的應(yīng)用方法已經(jīng)相對成熟，但因市政路橋施工作業(yè)在環(huán)境因素、人員因素和相關(guān)政策因素的影響下，具有一定的不確定性，導(dǎo)致路基路面施工技術(shù)的具體應(yīng)用過程依舊存在一些問題。施工管理部門除了要做好施工準(zhǔn)備工作之外，還應(yīng)將施工技術(shù)應(yīng)用到具體的施工環(huán)節(jié)中，從搭板施工、路基施工等角度來看，提高路基路面施工技術(shù)的應(yīng)用質(zhì)量，也可提高市政道路工程的整體施工效能[1]。

1 市政道路橋梁工程路基路面沉降機(jī)理分析

1.1 路堤變形機(jī)理分析

在路堤施工作業(yè)時，施工材料的自重會對路堤形成橫向的擠壓應(yīng)力，這種擠壓應(yīng)力雖然具有一定的擴(kuò)散趨勢，但是因?qū)嶋H的應(yīng)力作用時間相對較長，也會促使路堤出現(xiàn)類似于疲勞應(yīng)力的情況，最終導(dǎo)致路堤出現(xiàn)變形問題。但自重引起變形的問題，往往在實(shí)際的施工作業(yè)中相對容易處理，只需要做一些加固的設(shè)施或者合理選用施工材料即可。真正影響較大的問題是，路堤本身的材料屬性以及結(jié)構(gòu)形式。一般而言，路堤變形是一個相對緩慢的過程，實(shí)際的變形效果也與實(shí)際的施工環(huán)境有關(guān)。如果施工作業(yè)的路段相對平緩，施工中溫度變化的情況也不多，則實(shí)際的路堤變形應(yīng)力表現(xiàn)并不明顯。但如果環(huán)境因素變化較大，則可能會引起路堤施工變形問題。究其根源，材料會在實(shí)際的施工作業(yè)中出現(xiàn)變化，即：含水量、物理粘性等。在這種物理特性變化的影響下，路堤自身就會出現(xiàn)應(yīng)力應(yīng)變。從而結(jié)構(gòu)外表上觀察，即可表現(xiàn)為相對明顯的路基路面沉降現(xiàn)象。在施工作業(yè)時規(guī)避此類問題，而后續(xù)的道路運(yùn)行過程中，路面承載力的變化相對頻繁，經(jīng)常需要通過一些重量相對較大的車輛，則在此時，路堤依舊會出現(xiàn)一些疲勞應(yīng)力的情況，持續(xù)性的變形問題依舊會出現(xiàn)。

1.2 臺背地基變形機(jī)理分析

首先，臺背地基本身的施工工況相對復(fù)雜，其地基依附的底層結(jié)構(gòu)往往需要直接接觸形狀復(fù)雜的地面，地面本身的結(jié)構(gòu)形式也很復(fù)雜。其中，可能會存在較大的結(jié)構(gòu)孔洞，一些縫隙問題也相對明顯。雖然在施工作業(yè)中，施工人員可靈活調(diào)整材料比例，對這種施工結(jié)構(gòu)上的缺陷進(jìn)行補(bǔ)足，但往往依舊無法從整體上有效改善臺背地基的施工作業(yè)環(huán)境[2]。綜合此類因素，之所以會導(dǎo)致市政道路橋梁臺背地基出現(xiàn)變形問題，是因為地基基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)應(yīng)力強(qiáng)度不足，并且還會出現(xiàn)一定的應(yīng)力集中問題。尤其是在一些底層路面凸起的位置，其上方的應(yīng)力集中效應(yīng)相對明顯，此處也最可能出現(xiàn)應(yīng)力破損問題，反映在路基路面上，即為沉降的同時，出現(xiàn)裂縫和裂紋。另外，從市政道路橋梁整體施工的結(jié)構(gòu)高度角度分析，兩頭施工高度往往較中段施工高度大，這也會間接引起臺背地基變形問題，這種問題與結(jié)構(gòu)應(yīng)力集中現(xiàn)象相關(guān)，但并不會像局部應(yīng)力集中問題那樣引起相對劇烈的變形問題。但需要注意的是，臺背地基變形問題與沉降路段整體施工的結(jié)構(gòu)問題相關(guān)，并且這種問題往往表現(xiàn)并不明顯。再加之，施工環(huán)境相對復(fù)雜，有可能會表現(xiàn)為隱形變形問題，影響市政道路橋梁沉降段施工的整體質(zhì)量。

1.3 橋頭搭板變形機(jī)理分析

橋頭搭板變形問題一般與橋頭搭板連接應(yīng)力問題相關(guān)。其實(shí)，從沉降段路基路面整體施工結(jié)構(gòu)角度分析，橋頭搭板已經(jīng)處于沉降段末端，其實(shí)際的沉降問題或者變形問題表現(xiàn)并不明顯。換言之，從道路運(yùn)行的實(shí)際效果來看，橋頭搭板變形問題往往很難避免，這種斷裂式的連接工藝勢必會產(chǎn)生結(jié)構(gòu)應(yīng)力。并且，如果連接形式選擇不合理，這種應(yīng)力表現(xiàn)可能會相對明顯。具體而言，在連接處，車輛通行時的縱向壓力會存在周期性的變化，這種周期性的應(yīng)力變化會致使連接處出現(xiàn)應(yīng)力疲勞的問題，并且這種應(yīng)力疲勞的問題會逐漸擴(kuò)展，擴(kuò)展的范圍甚至?xí)U(kuò)展到整個橋頭搭板。尤其是在夏季施工過程中，在熱脹應(yīng)力的作用下，橋頭搭板自身的應(yīng)力傳導(dǎo)效果也會更加明顯，促使搭板末端承受的應(yīng)力值增加，最終導(dǎo)致橋頭搭板出現(xiàn)永久性的變形問題。更為關(guān)鍵的是，如果這種變形問題不能及時得到解決，則可能會導(dǎo)致相對明顯的橋頭沉降問題，影響市政道路橋梁整體的運(yùn)行效能[3]。

2 市政道路橋梁工程沉降路段路基路面施工問題分析

2.1 土層結(jié)構(gòu)問題分析

在市政路橋施工中，施工路段土層結(jié)構(gòu)形式對路橋施工質(zhì)量具有直接影響，也是引起路基路面出現(xiàn)沉降現(xiàn)象的常見原因。一般而言，路基路面底層土質(zhì)結(jié)構(gòu)需要適應(yīng)具體的施工結(jié)構(gòu)性需求，包括結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和結(jié)構(gòu)可靠性需求，其與具體的材料應(yīng)用質(zhì)量以及沉降段施工工藝的應(yīng)用要求相關(guān)，如果土層結(jié)構(gòu)不能夠支持施工人員應(yīng)用某種施工技術(shù)或者施工設(shè)備，則其可能會在施工過程中出現(xiàn)應(yīng)力性的沉降問題，土層內(nèi)部的結(jié)構(gòu)也會出現(xiàn)明顯的變化。在施工中，土層結(jié)構(gòu)如果較為松散，則其內(nèi)部結(jié)構(gòu)中的空間就會相對較大，整體應(yīng)力承受能力偏弱，吸水性較強(qiáng)，這就導(dǎo)致在路基路面施工中容易出現(xiàn)吸水性的沉降問題，并且沉降的面積往往較大，沉降現(xiàn)象也相對明顯。從此角度分析，為了解決此類問題，施工人員應(yīng)從改善土層結(jié)構(gòu)以及應(yīng)用輔助性的結(jié)構(gòu)強(qiáng)化基礎(chǔ)設(shè)施為主，此間，更需要結(jié)合實(shí)際的施工工藝應(yīng)用要求以及具體的施工建設(shè)環(huán)境，確保市政路橋沉降段路基路面施工安全高效。

2.2 沉降路段結(jié)構(gòu)設(shè)計問題分析

通過上述變形機(jī)理的分析，不難發(fā)現(xiàn)，在沉降路段的施工作業(yè)中，存在結(jié)構(gòu)設(shè)計問題。這種結(jié)構(gòu)設(shè)計問題不僅會影響路堤的施工結(jié)構(gòu)合理性，也會影響橋頭搭板的整體布置形式[4]。從沉降段路基路面變形趨勢的角度分析，沉降段結(jié)構(gòu)設(shè)計問題是變形問題的內(nèi)因，這種結(jié)構(gòu)設(shè)計問題在變形的初期好像影響不大，但由于結(jié)構(gòu)設(shè)計的不合理，往往會導(dǎo)致一些應(yīng)力持續(xù)存在，并且會持續(xù)存在很長時間。結(jié)構(gòu)設(shè)計問題在初期并不會表現(xiàn)得很具體，但在市政道路橋梁的長時間運(yùn)行之后，則會出現(xiàn)疲勞應(yīng)力問題，引起一些關(guān)鍵結(jié)構(gòu)出現(xiàn)應(yīng)力損傷。另外，結(jié)構(gòu)設(shè)計問題對施工材料的應(yīng)用流程也會產(chǎn)生一定的影響，先影響市政道路橋梁施工材料的應(yīng)用成本，再影響市政道路橋梁運(yùn)行的整體經(jīng)濟(jì)效益。

2.3 臺背地基壓實(shí)度問題分析

臺背地基變形問題與臺背地基壓實(shí)度問題相關(guān)，并且如果出現(xiàn)了結(jié)構(gòu)設(shè)計的不合理問題，這種相關(guān)性還可能增加。通過對以往施工數(shù)據(jù)的分析，臺背地基壓實(shí)度參數(shù)過小，不能形成有效的地基組織結(jié)構(gòu)形式。反之，臺背地基壓實(shí)度過大，可能會導(dǎo)致市政道路橋梁內(nèi)部應(yīng)力過大，甚至?xí)饝?yīng)力集中類型的問題，引起路基路面出現(xiàn)變形的情況。從此角度分析，在路基路面施工作業(yè)時，施工單位應(yīng)針對實(shí)際的市政道路橋梁施工環(huán)境選擇合適的地基壓實(shí)度參數(shù)，確保臺背地基壓實(shí)度可滿足結(jié)構(gòu)施工的質(zhì)量要求，進(jìn)而可有效避免沉降變形的問題。此間，需要注意的問題時，臺背地基的填充材料也會對臺背地基的結(jié)構(gòu)屬性產(chǎn)生影響，并且這種影響往往還會相對明顯，包括填充材料的結(jié)構(gòu)物理屬性、含水量以及填充材料的粘性等。

2.4 橋頭路基施工問題分析

前文已經(jīng)對橋頭路基施工中的變形形成機(jī)理進(jìn)行了詳細(xì)地分析，不難看出，在實(shí)際的施工建設(shè)過程中，如果橋頭路基的橋頭板連接處的施工結(jié)構(gòu)存在問題，則可能會導(dǎo)致連接處出現(xiàn)應(yīng)力集中問題，這種應(yīng)力集中問題也會存在一定的蔓延趨勢。但需要注意的是，這種問題其實(shí)屬于施工過程中的結(jié)構(gòu)問題[5]。既然是結(jié)構(gòu)問題，在初期的設(shè)計過程中就應(yīng)引起施工單位的注意。若要切實(shí)解決橋頭路基施工問題，施工單位則應(yīng)從施工結(jié)構(gòu)設(shè)計的角度分析，即：如何優(yōu)化橋頭路基結(jié)構(gòu)的設(shè)計形式，并將這種設(shè)計形式與實(shí)際的施工問題對應(yīng)起來。此間，施工單位也應(yīng)關(guān)注施工技術(shù)應(yīng)用的規(guī)范性，借此切實(shí)提高施工技術(shù)的整體應(yīng)用質(zhì)量。

3 市政道路橋梁沉降段路基路面施工技術(shù)應(yīng)用方法分析

3.1 路橋路基施工技術(shù)應(yīng)用方法分析

在應(yīng)用此類施工技術(shù)時，施工人員需要將技術(shù)的應(yīng)用與施工建設(shè)材料的選擇過程聯(lián)系起來，從材料本身的屬性角度分析技術(shù)應(yīng)用的實(shí)際流程。同時，施工人員也應(yīng)對路橋路基施工地段的土層性質(zhì)進(jìn)行分析。一般而言，如果施工路段的土質(zhì)情況為軟土地基，則其實(shí)際的壓實(shí)效果并不好，存在一定的壓實(shí)反彈現(xiàn)象。并且，由于軟土地基自身的結(jié)構(gòu)特性不強(qiáng)，其內(nèi)部的結(jié)構(gòu)應(yīng)力雖然不會出現(xiàn)明顯的應(yīng)力集中問題，但也不會形成有效的組織結(jié)構(gòu)應(yīng)力，并且，實(shí)際的施工強(qiáng)度往往不能滿足路基路面的施工強(qiáng)度要求。為此，針對這種軟土地段，施工人員可選擇平鋪土施工技術(shù)，將吸水性相對較好的土層平鋪于軟土層之前，并在合適的壓實(shí)力作用下，促使土層可形成相對明顯的融合趨勢，進(jìn)而對軟土層的土質(zhì)進(jìn)行合理的改善。施工人員在選擇平鋪土?xí)r，一定也要選擇強(qiáng)度屬性相對明顯的土質(zhì)，這種土質(zhì)可在一定程度上降低回填土的整體用量，并且可在短時間內(nèi)改善軟土層的結(jié)構(gòu)屬性，降低施工材料的整體吸水率。在這種情況下，路基路面沉降問題即可得到較好的改善。

3.2 排水施工技術(shù)應(yīng)用方法分析

排水施工在路基路面的施工作業(yè)中較為常見，尤其是在沉降段路基路面的施工作業(yè)中，這種施工技術(shù)顯得尤為重要[6]。一般而言，路基路面施工中應(yīng)用的材料會滲透出較多的水分，如果這種材料滲透水無法得到及時地處理，則會反噬材料本身的結(jié)構(gòu)，增加材料的整體含水量，導(dǎo)致材料整體變軟，無法形成相對完整的結(jié)構(gòu)形式，進(jìn)而可能會出現(xiàn)相對明顯的結(jié)構(gòu)沉降問題。為此，在施工中，施工人員一定要在沉降路段設(shè)置排水設(shè)施，包括內(nèi)部的排水管道以及與施工作業(yè)流程相關(guān)的排水渠道等（如圖1）。另外，從施工中環(huán)境變化的角度分析，如果遇到雷雨天氣，施工路段的含水量會急劇增加，如果雨水得不到及時地排放，也會出現(xiàn)上述問題。為此，為市政道路橋梁沉降路段架設(shè)排水基礎(chǔ)設(shè)施，具有非常關(guān)鍵的作用。并且，從路基路面施工作業(yè)安全性的角度分析，良好有效的排水設(shè)施也可在一定程度上提高施工作業(yè)的整體安全性。這種安全性不僅指路基路面施工結(jié)構(gòu)的安全性，也與施工材料的應(yīng)用安全性相關(guān)。

圖1 排水管道的施工

3.3 路橋搭板施工技術(shù)分析

為了解決在施工作業(yè)中出現(xiàn)的搭板連接應(yīng)力問題，施工單位應(yīng)在設(shè)計階段選擇合適的搭板連接形式。一般而言，簡單的搭建連接形式會導(dǎo)致連接處存在結(jié)構(gòu)高度方面的應(yīng)力集中問題，這種應(yīng)力集中問題會直接導(dǎo)致連接處出現(xiàn)應(yīng)力變形，影響搭板連接施工的整體質(zhì)量。為此，施工單位在開展施工設(shè)計時，可選擇橫向錨栓連接的形式，將連接板橫向連接在一起，并施工較多數(shù)量的緊固螺栓進(jìn)行緊固。但需要注意的問題時，橫向連接形式可能會導(dǎo)致搭板在使用的過程中出現(xiàn)橫向拉應(yīng)力，這種拉應(yīng)力會導(dǎo)致緊固螺栓出現(xiàn)變形。雖然這種變形的趨勢并不明顯，但一般出現(xiàn)變形，之后的變形速率將會劇烈增加，從而在短期內(nèi)引起路基路面的沉降問題。從此角度分析，在使用橫向連接結(jié)構(gòu)時，若要切實(shí)解決連接處拉應(yīng)力的問題，施工單位可在連接處設(shè)置連接拉桿，將搭板與橋頭連接處緊密結(jié)合在一起，從而形成可抵消橫向拉應(yīng)力的內(nèi)部擠壓應(yīng)力，這種即可促使路橋搭板在綜合應(yīng)力的作用下，形成相對穩(wěn)定的受力模型。借此，路橋搭板的整體受力情況將會趨于合理，變形趨勢也會大大減弱。

4 結(jié)束語

總之，在應(yīng)用沉降段路基路面施工技術(shù)時，應(yīng)明確技術(shù)應(yīng)用的實(shí)際環(huán)境。這就要求在開展施工作業(yè)之前，施工單位應(yīng)針對市政道路橋梁開展施工環(huán)境調(diào)查工作。施工單位可組織專門化的施工環(huán)境調(diào)查小組，這樣也可在一定程度上提高環(huán)境資源調(diào)查工作的專業(yè)性。以此為基礎(chǔ)，施工單位更應(yīng)做好施工設(shè)計工作，將施工設(shè)計工作與沉降段的實(shí)際變形問題對應(yīng)起來，從施工材料以及施工結(jié)構(gòu)形式等角度分析引起此類變形問題的原因，從而可及時、合理地應(yīng)用排水技術(shù)與緊固技術(shù)，提高市政道路橋梁沉降段路基路面施工工作的整體質(zhì)量。